Arbeitsblatt Messdatenerfassung und Abtastung mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Messdatenerfassung und Abtastung zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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1.Leicht
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​ = ?19200 Bd

Eine UART-Verbindung läuft mit 19200 Baud. Bestimme die Dauer Tb eines Bits in µs.

baud = 19200 Bd
Tb = µs
2.Leicht
123⋮3 ch∿01N = 120,5 kHz? kbit/s

Ein Datenlogger tastet 3 Kanäle ab, jeden mit 0,5 kHz und 12-Bit-Auflösung. Bestimme die rohe Datenrate Rb in kbit/s.

n = 3fs = 0,5 kHzN = 12
Rb = kbit/s
3.Mittel
122 ch∿01N = 141 kHz? MB

Ein Recorder tastet 2 Kanäle mit je 1 kHz mit einem 14-Bit-ADC ab. Jeder Abtastwert wird in ganzen Bytes gespeichert. Bestimme den Speicher M, der für eine Aufzeichnung von 15 min nötig ist, in MB (1 MB = 10⁶ Bytes).

n = 2fs = 1 kHzN = 14t = 15 min
M = MB
4.Mittel
∿01N = 1220 kHz? MB

Ein Recorder tastet einen Kanal mit 20 kHz mit einem 12-Bit-ADC ab. Jeder Abtastwert wird in ganzen Bytes gespeichert. Bestimme den Speicher M, der für eine Aufzeichnung von 5 min nötig ist, in MB (1 MB = 10⁶ Bytes).

n = 1fs = 20 kHzN = 12t = 5 min
M = MB
5.Schwer
f0fs​/2fs​4,4 kHz3f₁?

Eine Rechteckwelle mit 4,4 kHz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 20 kHz abgetastet. Ein Rechtecksignal enthält die ungeraden Oberschwingungen 3f₁, 5f₁, 7f₁, … Bei welcher Frequenz fa erscheint seine Oberschwingung 3f₁ in den abgetasteten Daten? Gib sie in kHz an.

f₁ = 4,4 kHzfs = 20 kHzOberschwingung: 3f₁
fa = kHz
6.Schwer
T1 mV/°C×1∿01N = 12, 5 V? °C/LSB

Ein Temperatursensor liefert 1 mV/°C (0 V bei 0 °C). Sein Signal wird 1-fach verstärkt und einem 12-Bit-ADC mit einem Bereich von 0 bis 5 V zugeführt (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Bestimme die Temperaturänderung ΔTLSB, die einem LSB entspricht.

S = 1 mV/°CG = 1N = 12VFSR = 5 V
ΔTLSB = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. Tb = 52,08 µs
  2. 2. Rb = 18 kbit/s
  3. 3. M = 3,6 MB
  4. 4. M = 12 MB
  5. 5. fa = 6,8 kHz
  6. 6. ΔTLSB = 1,221 °C

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